• Title/Summary/Keyword: multiple-input multiple-output (MIMO) system

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다중 안테나 공간 다중화 릴레이 시스템을 위한 근사 최소 비트 오율 전력 할당 방법 (Approximate Minimum BER Power Allocation of MIMO Spatial Multiplexing Relay Systems)

  • 황규호;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4A호
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    • pp.337-344
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    • 2011
  • 본 논문은 모든 노드가 다중 안테나를 갖는 다중 안테나 (MIMO, multiple-input and multiple-output) 공간 다중화 (SM, spatial multiplexing) 릴레이 시스템을 비트 오율 (BER, bit error rate) 관점에서 연구한다. 제한된 전력 자원을 효율적으로 이용하기 위해서는 각 노드와 안테나에서 최적화된 전력 할당 전략이 필요하다. 본 논문은 이런 관점에서 다중 안테나 공간 다중화 릴레이 시스템을 위한 비트 오율 최소화에 기반을 둔 전력 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 평균 비트 오율을 직접 최소화하여 얻어지며, 노드 간 (inter-node) 전력 할당 알고리즘과 안테나 간 (inter-antenna) 전력 할당 알고리즘으로 구성된다. 비트 오율 성능에 있어서, 기존의 균등 전력 할당 (EPA, equal power allocation) 알고리즘보다 추가적인 전력 소비 없이도 월등한 성능을 보인다.

바이스태틱 MIMO 레이다 시스템의 위치탐지 무력화를 위한 신호공간 재밍 기법 (Signal-Space Jamming Scheme for Disturbing Target Localization of Bistatic MIMO Radar System)

  • 여광주;정원주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.878-883
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    • 2018
  • 본 논문은 분산 배치된 다수의 전자전 센서를 통하여 수신된 바이스태틱 multiple-input multiple-output(MIMO) 레이다 시스템의 신호를 조합하여 레이다 시스템의 위치탐지 기능을 무력화 혹은 기만하는 재밍 설계기법을 제안한다. 제안된 기법은 하나의 전자전 센서에서 수집된 신호를 특정주기로 지연시킨 신호들의 합을 송신하거나, 다수의 센서에서 수집된 신호들의 가중치 합을 송신하여, 표적을 탐지 못하게 하거나 허위표적을 발생시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해서 제안한 기법의 재밍 성능을 확인한다.

적응 다중 안테나 Bit-Interleaved Coded OFDM 시스템을 위한 향상된 Bit-Loading 기법 (Enhanced Bit-Loading Techniques for Adaptive MIMO Bit-Interleaved Coded OFDM Systems)

  • 조정호;성창경;문성현;이인규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권2호
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    • pp.18-26
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    • 2009
  • 송신단에서 채널 상태 정보를 알 수 있는 경우, 적응 알고리즘을 통한 전송 및 다중사용자 스케줄링을 통해 시스템 전송률을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 비트 인터리버와 결합한 부호화된 직교 주파수 다중 분할 (BIC-OFDM; Bit-Interleaved Coded Orthogonal frequency Division Multiplexing) 기법을 기반으로 하는 다중안테나 (MIMO; Multiple-Input Multiple Output) 시스템을 고려한다. 먼저 Levin-Campello 알고리즘을 개선한 비트 로딩 (bit-loading) 기법을 제안하고, 이를 다중안테나 시스템으로 확장하여 한정된 개수의 신호 성상을 사용하는 데 따르는 잔여 파워 문제를 극복하는 알고리즘을 제시한다. 실험 결과는 제안하는 기법이 시스템 성능을 개선시키며 특히 높은 신호 대 잡음비 (SNR; Signal-to-Noise Ratio) 영역에서 기존의 기법에 비하여 큰 성능 이득을 제공함을 보여준다.

MIMO LTI 채널에서의 블라인드 신호분리시의 식별성에 대한 고찰 (A Consideration on the Identifiability for Blind Signal Separation in MIMO LTI Channels)

  • 권순만;김석주;이종무;김춘경;조창희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.265-267
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    • 2004
  • A blind separation problem in a multiple-input-multiple-output (MIMO) linear time-invariant (LTI) system with finite-alphabet inputs is considered. A discrete-time matrix equation model is used to describe the input-output relation of the system in order to make full use of the advantages of modern digital signal processing techniques. At first, ambiguity problem is investigated. Then, based on the results of the investigation, a new identifiability condition is proposed for the case of an input-data set which is widely used in digital communication. A probability bound such that an arbitrary input matrix satisfies the identifiability condition is derived. Finally, Monte-Carlo simulation is performed to demonstrate the validity of our suggestions.

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다중 채널 순서화 기술 기반 효율적인 Soft-Output MIMO 신호검출 기법과 VLSI 구현 (An Efficient Soft-Output MIMO Signal Detection Method Based on Multiple Channel Ordering Technique and Its VLSI Implementation)

  • 임태호;유성욱;김재권;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.1044-1051
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    • 2010
  • 본 논문에서는 공간다중화 multiple input multiple output (MIMO) 시스템을 위한 효율적인 soft-output 신호검출 기법을 제안한다. 제안된 기법은 ordered successive interference cancellation (OSIC) 알고리즘을 기반으로 하지만, 오류 전파 문제를 크게 줄임으로써 기존 OSIC 알고리즘에 비해 큰 성능 향상을 보인다. 제안된 기법은 다중 순서화 기술을 이용한 enhanced OSIC (ESIC) 알고리즘을 결합한 기법으로 신뢰도 높은 log likelihood ratio(LLR) 값을 매우 적은 후보 심볼 벡터를 이용하여 생성할 수 있다. 본 논문에서는 $4{\times}4$ 16-QAM MIMO 시스템을 위한 OSIC, K-Best 가법과 제안된 신호검출 기법을 $0.13{\mu}m$ CMOS 기술 환경에서 구현하였으며, 모의 시험과 구현 결과를 통해 제안된 신호검출 기법이 성능과 하드웨어 구현 측면에서 매우 효율적임을 확인하였다.

A Novel Adaptive Turbo Receiver for Large-Scale MIMO Communications

  • Chang, Yu-Kuan;Ueng, Fang-Biau;Tsai, Bo-Yi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권7호
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    • pp.2998-3017
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    • 2018
  • Massive (large-scale) MIMO (multiple-input multiple-output) is one of the key technologies in next-generation wireless communication systems. This paper proposes a high-performance low-complexity turbo receiver for SC-FDMA (single-carrier frequency-division multiple access) based MMIMO (massive MIMO) systems. Because SC-FDMA technology has the desirable characteristics of OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) and the low PAPR (peak-to-average power ratio) of SC transmission schemes, the 3GPP LTE (long-term evolution) has adopted it as the uplink transmission to meet the demand high data rate and low error rate performance. The complexity of computing will be increased greatly in base station with massive MIMO (MMIMO) system. In this paper, a low-complexity adaptive turbo equalization receiver based on normalized minimal symbol-error-rate for MMIMO SC-FDMA system is proposed. The proposed receiver is with low complexity than that of the conventional turbo MMSE (minimum mean square error) equalizer and is also with better bit error rate (BER) performance than that of the conventional adaptive turbo MMSE equalizer. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed scheme.

주파수 분할 방식의 거대 다중 안테나 시스템을 위한 빔형성 기반의 채널상태정보 기준신호 전송기술 (Beamforming Based CSI Reference Signal Transmission for FDD Massive MIMO Systems)

  • 홍준기;조한신;문철;육종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.520-530
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    • 2016
  • 기존 MIMO 시스템 대비 수십 또는 수백 배 많은 송신 안테나들이 설치되어 있는 주파수 분할(frequency division duplex, FDD) 방식의 거대 다중 안테나(massive multiple-input mulitple-output, Massive MIMO)에선 송신 안테나 별 CSI-RS(channel state information reference signal) 전송을 위해 기존 MIMO 시스템 대비 너무 많은 하향 및 상향링크 자원 요소가 필요하다는 한계를 갖는다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 본 논문에선 주파수 분할 방식의 거대 다중 안테나 시스템에서 많은 송신 안테나를 사용하더라도 자원요소(resource element, RE)를 재사용함으로써 송신 안테나 수에 비례하지 않는 제한된 양의 하향링크 자원만을 사용하여 CSI-RS를 효과적으로 전송하는 기술 및 자원격자 구조를 제안하였다.

MF 기반 다중 사용자 Massive MIMO 시스템의 최적 기지국 안테나 수 및 사용자 수 분석 (Optimal Number of Base Station Antennas and Users in MF Based Multiuser Massive MIMO Systems)

  • 정민채;최수용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.724-732
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    • 2013
  • 본 논문은 다중 사용자 (multiuser) 다중 안테나 (MIMO, multiple-input and multiple-output) 시스템을 기반으로 거대 안테나 시스템 (massive MIMO system)에 대한 성능 분석을 진행한다. 하향 링크 프레임 구조를 고려한 평균 셀 용량을 도출하고, 해당 평균 셀 용량을 기지국 안테나 수 및 사용자 수에 대하여 분석한다. 평균 셀 용량은 기지국 안테나 수 및 사용자 수에 대해 오목 함수 (concave function)이며 이러한 특징을 통해 최적의 기지국 안테나 수 및 사용자 수를 도출한다. 실험 결과를 통해 수식적으로 도출한 최적 안테나 수 및 사용자 수는 실험을 통한 최적 값과 일치함을 확인하였으며 도출한 최적 값을 통해 최대 값의 평균 셀 용량을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

MIMO 레이다 환경에서 Polar Format Processing 기반 이동표적 이미징 (Polar-Format-Processing-Based Moving Target Imaging in MIMO Radar Environment)

  • 최상현;양훈기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.124-131
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    • 2019
  • 본 논문은 여러 송수신 레이다들이 지상에 고정된 MIMO(multiple input multiple output) 레이다 환경에서 이동표적을 이미징할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘은 평면파 근사를 사용한 polar format processing에 기반한 것으로 수신 레이다 간 이격이 큰 경우에도 복수의 송신 레이다를 사용해서 앨리어싱(aliasing) 현상이 배제된 이동표적 이미지를 얻을 수 있음을 보인다. 앨리어싱 현상을 줄이면서 해상도를 높일 수 있는 송신 레이다 배치에 대한 조건을 제시하며, 또한 각 송신 레이다에 의한 표적 산란 신호를 수신 레이다에서 분리시킬 수 있는 방법을 제시한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해서 제시된 MIMO 레이다 시스템의 성능을 검증한다.

Approaching Near-Capacity on a Multi-Antenna Channel using Successive Decoding and Interference Cancellation Receivers

  • Sellathurai, Mathini;Guinand, Paul;Lodge, John
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제5권2호
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    • pp.116-123
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    • 2003
  • In this paper, we address the problem of designing multirate codes for a multiple-input and multiple-output (MIMO) system by restricting the receiver to be a successive decoding and interference cancellation type, when each of the antennas is encoded independently. Furthermore, it is assumed that the receiver knows the instantaneous fading channel states but the transmitter does not have access to them. It is well known that, in theory, minimummean- square error (MMSE) based successive decoding of multiple access (in multi-user communications) and MIMO channels achieves the total channel capacity. However, for this scheme to perform optimally, the optimal rates of each antenna (per-antenna rates) must be known at the transmitter. We show that the optimal per-antenna rates at the transmitter can be estimated using only the statistical characteristics of the MIMO channel in time-varying Rayleigh MIMO channel environments. Based on the results, multirate codes are designed using punctured turbo codes for a horizontal codedMIMOsystem. Simulation results show performances within about one to two dBs of MIMO channel capacity.